输入系统和使用输入系统检测触摸的方法
【专利摘要】本发明提供了一种输入系统和使用输入系统检测触摸的方法。该输入系统包括：传感器面板，该传感器面板包括彼此交叉的第一和第二通道；触摸笔，该触摸笔包括：彼此分离的第一线圈和第二线圈、与第二线圈串联连接的谐振电容器和开关以及与第一线圈连接的导电尖端；触摸笔接地，该触摸笔接地连接到触摸笔；天线线圈，该天线线圈形成在传感器面板的外区域中；以及触摸控制器，该触摸控制器连接到第一通道和第二通道以及天线线圈。
【专利说明】输入系统和使用输入系统检测触摸的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种输入系统以及使用输入系统检测触摸的方法，并且更具体地，涉及一种能够在显示装置中实现无电池的触摸笔并且能够检测使用人的手指或触摸笔的触摸的输入系统以及使用该输入系统检测触摸的方法。
【背景技术】
[0002]随着世界正式进入了信息技术时代，被构造为将电气信息信号显示为视觉图像的显示装置得到了快速地发展。为了满足快速发展的显示技术的需要，已经开发了能够替代传统的阴极射线管(CRT)装置的具有想要的特征的各种平板显示装置。这样的特征包括轻、薄和低功耗。
[0003]这样的平板显示装置的典型示例包括液晶显示装置(IXD)、等离子显示面板装置(PDP)、场发射显示装置(FED)、电致发光显示装置(ELD)等等。这些示例均包括被构造为实现图像的平板显示面板作为必要元件。这样的平板显示面板具有下述结构:光学各向异性膜或者发光膜布置在彼此相对地接合的一对透明绝缘体基板之间。
[0004]具有上述结构的这样的显示装置越来越要求能够识别人体手指或辅助输入装置的触摸位置以发送对应的信息来满足识别出的触摸位置。当前，这样的触摸面板用作附着到显示装置的外表面的附着型面板。
[0005]根据触摸检测方法，触摸面板被分类为电阻型、电容型和红外射线检测型。鉴于制造系统的方便性和感测能力，电容型触摸面板近来受到了越来越多的关注。
[0006]诸如智能手机、智能书等等的移动装置越来越多地用作能够作为输入装置进行书写或绘制的使用人的手指或使用触摸笔的HID (人机交互设备)。触摸笔输入允许更详细的输入并且具有详细绘制和书写的优点。
[0007]将在下面参考附图描述现有技术中的电容型触摸屏幕。
[0008]图1是现有技术中的电容型触摸检测电路的电路图。图2是示出使用图1的电路图根据手指的存在划分的基于时间的电压输出的曲线图。
[0009]如图1中所示，电容型触摸检测电路包括第一电极(Tx)和第二电极(Rx)、经由(+ )输入端子接收参考电压(Vref)的放大器5和形成在放大器5的输出端子与(_)输入端子之间的电容器(Cs)。
[0010]在该情况下，第一电极(Tx)经由设置在其末端的焊盘接收输入电压(Vin)并且感测经由设置在第二电极(Rx)的末端的焊盘从放大器5输出的输出电压(Vout)。
[0011]通常2-3μ s的方波用作触摸驱动信号并且被施加到第一电极(Tx)。与第一和第二电极(Tx和Rx)之间的互电容变化(ACm)的值成比例的电压值被感测作为输出电压(Vout)。
[0012]在施加方波作为输入电压之后随着时间的流逝(如图2中所示)，输出电压(Vout)在手指触摸的情况下增加。当存在手指触摸时，手指接触电极，并且互电容变化(ACm)增加。因此，输出电压(Vout)的增加率减小(如图2中的虚线所示)，并且在每个Tx通道和每个Rx通道之间的交叉区域处计算这样的减小。能够从这样的数据提取手指触摸的坐标。
[0013]然而，当在触摸笔输入和手指输入时使用图1的触摸检测电路时，触摸笔的顶部的传感器面板面的接触面积相对较小，并且由于电极之间的互电容Cm较小，因此难以感测由触摸笔实施的触摸的互电容变化。因此，坐标提取的精度可能被劣化。
[0014]此外，当触摸笔的尖端小于设置在传感器面板中用于进行感测的电极时，能够产生坐标错误，从而直接影响传感器的灵敏度。
[0015]当手指触摸和触摸笔触摸使用同一触摸检测电路时，一个缺点在于，在触摸笔输入时与电极接触的手掌的触摸不能够与触摸笔实施的触摸区分开。换言之，在图1中所示的检测电路中，难以在触摸笔触摸模块中实现防止手掌误触。
[0016]介绍用于利用另一驱动模块检测触摸的另一驱动模块，例如，不同于触摸笔触摸或手指触摸的电磁驱动模块。在该情况下，需要进一步提供能够由辅助电磁驱动模块检测到的辅助面板，而不是仅存在电容型电极。因此，必要组件的数目增加，并且不利地增加了所需的处理。
[0017]现有技术的电容型触摸屏幕具有下述缺点。
[0018]首先，触摸笔的尖端的传感器面板面的接触面积相对较小，并且互电容变化(ACm)较小。因此，难以感测由触摸笔实施的触摸的互电容的变化并且坐标提取的精度可能劣化。
[0019]其次，当触摸笔的尖端小于设置在传感器面板中用于感测的电极时，根据电极的存在可能存在坐标错误，从而导致传感器的灵敏度的劣化。
[0020]第三，存在不能够区分触摸笔输入中与电极接触的手掌实施的触摸与由触摸笔实施的触摸的缺点。换言之，现有技术的电容型触摸屏幕难以在由触摸笔实施的触摸中实现防止手掌误触的功能。
[0021]第四，引入了用于根据不同于手指触摸的驱动模块的另一驱动模块检测触摸笔触摸的方法，例如，电磁型驱动模块。然而，在该情况下，需要进一步提供能够由辅助电磁驱动模块检测到的辅助面板，而不是仅存在电容型电极。因此，必要组件的数目增加，并且不利地增加了所需的处理。
[0022]本申请要求2012年8月13日提交的韩国申请N0.10-2012-0088539的优先权，其全部公开通过引用并入这里。
【发明内容】
[0023]本发明的实施方式涉及一种输入系统和使用输入系统检测触摸的方法。为了解决问题，本发明的目的在于提供一种能够实现无电池的触摸笔并且检测由手指实施的触摸和由触摸笔实施的触摸的输入系统以及使用该输入系统检测触摸的方法。
[0024]在随后的描述中将会部分地阐述本发明的额外的优点、目的和特征，并且部分优点、目的和特征对于已经研究过下面所述的本领域技术人员来说将是显而易见的，或者部分优点、目的和特征将通过本发明的实践来知晓。通过在给出的描述及其权利要求以及附图中特别地指出的结构可以实现并且获得本发明的目的和其它的优点。
[0025]为了实现这些目的和其它优点，并且根据实施方式的目的，如这里具体实施和广泛描述的，提供了一种输入系统，该输入系统包括:传感器面板，该传感器面板包括彼此交叉的第一和第二通道；触摸笔，该触摸笔包括:彼此分离的第一线圈和第二线圈、与第二线圈串联连接的谐振电容器和开关以及与第一线圈连接的导电尖端；触摸笔接地，该触摸笔接地连接到触摸笔；天线线圈，该天线线圈形成在传感器面板的外区域中；以及触摸控制器，该触摸控制器连接到第一通道和第二通道以及天线线圈。
[0026]在另一方面，提供了一种使用输入系统检测触摸输入的方法，该输入系统包括:传感器面板，该传感器面板包括彼此交叉的第一和第二通道；触摸笔，该触摸笔包括:彼此分离的第一线圈和第二线圈、与第二线圈串联连接的谐振电容器和开关以及与第一线圈连接的导电尖端；天线线圈，该天线线圈形成在传感器面板的外区域中，该方法包括:基于时间对于每帧划分手指触摸感测和触摸笔触摸感测。
[0027]将理解的是，本发明的前述一般性描述和下面的详细描述是示例性和说明性的并且意在提供如权利要求所记载的本发明的进一步说明。
【专利附图】
【附图说明】
[0028]附图被包括进来以提供本发明的进一步理解，并且被并入本申请且构成本申请的一部分，示出了本发明的实施方式，并且与说明书一起用于说明本发明的原理。
[0029]图1是现有技术的电容型触摸检测电路的电路图。
[0030]图2是示出使用图1的电路图根据手指的存在划分的基于时间的电压输出的曲线图。
[0031]图3是示出根据实施方式的输入系统中设置的有源区域的结构的平面图。
[0032]图4是示出图3的输入系统中根据触摸笔的存在的触摸笔与Tx通道之间的电容(Csx)和Tx通道与Rx通道之间的电容变化值的图。
[0033]图5A至图5C是示出当在有源区域中提供电容型Tx通道和Rx通道时，在手指触摸状态和触摸笔触摸中的之前触摸状态中的电荷量的变化的图。
[0034]图6是根据实施方式的输入系统的电路图。
[0035]图7A是示出图6的对应于触摸笔的区域的电路图。
[0036]图7B是结构性地示出根据实施方式的图6的触摸笔的图。
[0037]图8是结构性地示出根据实施方式的图6的触摸笔的图。
[0038]图9A和图9B是示出根据实施方式的输入系统中的连接方法的不同实施方式的图。
[0039]图10是示出根据实施方式的输入系统的触摸传感器面板的平面图。
[0040]图11是示出根据实施方式的输入系统的帧驱动模块的图。
[0041]图12A和图12B是使用根据实施方式的输入系统的触摸检测方法中的触摸传感器面板和触摸笔的每个组件的检测波形的谱图。
[0042]图13A是示出根据实施方式的输入系统中的信号强度的实验区域的图。
[0043]图13B是沿着图13A的x轴移动计算的电容变化Csx的模拟。
[0044]图14A是设置在输入系统中的触摸传感器面板以及设置在触摸传感器面板中的天线线圈的图。
[0045]图14B是当触摸笔沿着图14A的X轴移动时产生的互感的图。
[0046]图15A是示出根据实施方式的输入系统的触摸笔的A-C位置的位置状态的图。[0047]图15B是在图15A的触摸笔的A-C位置中的每一个处检测到的信号波形的图。
[0048]在附图和详细描述中，除非另有所述，否则相同的附图标记应该被理解为表示相同的元件、特征和结构。可以为了清楚、示出和方便的目的而夸大这些元件的相对大小和描述。
【具体实施方式】
[0049]现在将详细参考在附图中示出了其示例的本发明的实施方式。在下面的描述中，当与本文档相关的已知功能或构造的详细描述被确定为不利地模糊了本发明的主旨，则将省略该详细描述。描述的处理步骤和/或操作的过程仅是示例，然而，步骤和/或操作的顺序不限于这里的描述并且可以如本领域中所公知的那样进行修改(需要按照特定顺序进行的步骤和/操作除外)。在本申请中，相同的附图标记表示相同的元件。仅为了撰写本申请的方便起见而选择了在下面的描述中使用的各元件的名称，并且因此这些名称可以不同于在实际产品中使用的名称。
[0050]将如下参考附图描述根据实施方式的输入系统和使用输入系统检测触摸的方法。
[0051]根据实施方式的输入系统可以使用与手指触摸相关的电容型触摸检测的结构。当检测由触摸笔实施的触摸时，可以通过设置在触摸笔中的谐振电路和设置在传感器面板外部的天线线圈的谐振来使能触摸检测。换言之，在触摸检测方面存在限制的电容型触摸笔触摸检测可以由传感器面板的外结构以及设置在触摸笔中的电路的变化来使能，从而无需辅助面板并且对接触面积或电极图案也没有影响。
[0052]第一线圈和第二线圈可以围绕位于触摸笔的轴向方向上的磁芯缠绕。
[0053]第一线圈和第二线圈、谐振电容器和磁芯可以设置在触摸笔中，并且具有导电尖端可以部分地从其突出的孔的导电主体可以设置在触摸笔中。
[0054]导电主体可以连接到触摸笔接地。
[0055]开关可以由弹性橡胶形成并且与导电尖端绝缘，以通过施加到导电尖端的压力来进行操作。
[0056]开关可以连接到第二线圈并且与磁芯绝缘。
[0057]第一线圈的末端可以连接到导电尖端并且另一端可以连接到导电主体。
[0058]在触摸笔触摸传感器面板的面时，天线线圈可以接收从设置在触摸笔中的第二线圈谐振的电感信号。
[0059]天线线圈可以形成为围绕传感器面板的外区域并且焊盘可以分别设置在天线线圈的两端，并且连接到触摸控制器。
[0060]触摸笔接地可以是接触导电主体的用户或者连接在导电主体与传感器面板之间的导线。
[0061 ] 触摸控制器可以包括放大器，其连接到天线线圈以放大由天线线圈的末端接收的电压差；滤波器单元，其连接到放大器以滤波噪声；转换器，其连接到滤波器单元以将模拟信号转换为数字信号；信号处理器，其连接到转换器以通过收集数字信号提取坐标；以及驱动信号生成器，其被构造为生成施加到设置在传感器中的每个通道的信号。
[0062]当触摸笔触摸传感器面板时，开关可以闭合并且第二线圈和谐振电容器可以形成闭合电路。[0063]由驱动信号生成器施加到每个通道的信号可以施加与闭合电路中的谐振频率相同的频率的方波或正弦波。
[0064]触摸笔触摸感测可以通过下述方式来使能:顺序地将信号施加到第一和第二通道并且对于每个通道根据天线线圈的两端接收到的电压差来检测触摸。
[0065]触摸检测可以通过下述方式来使能:在导电尖端和传感器面板之间电连接感测电容器，在开关闭合之后形成谐振电容器和第二线圈的谐振电路，并且将电磁谐振感生的电动势通过第一线圈和第二线圈之间的互感发送到天线线圈。
[0066]由驱动信号生成器施加到每个通道的信号可以施加与闭合电路中的谐振频率相同频率的方波或正弦波。
[0067]第一线圈和第二线圈、谐振电容器和磁芯可以设置在触摸笔中，并且具有导电尖端可以部分地从其突出的孔的导电主体可以进一步设置在触摸笔中，并且第一线圈的另一端可以连接到导电主体。
[0068]当用户将触摸笔触摸在传感器面板的面上时，由该用户实施接地。当实施接地时，用户可以直接接触导电主体。
[0069]导电主体可以经由导线连接到传感器面板，并且导线可以连接到设置在传感器面板中的接地端子。
[0070]天线线圈以及第一通道和第二通道可以分别包括焊盘以通过触摸控制器彼此连接，从而通过电压检测和信号施加来使能触摸检测。
[0071]由触摸控制器对第一和第二通道顺序进行的触摸检测可以包括:检测由天线线圈接收到的电压差；施加电压差；对来自放大后的电压差的噪声进行滤波；将已经对噪声进行了滤波的放大后的电压差的模拟信号转换为数字信号；以及将数字信号存储在存储器中，并且还包括对于第一和第二通道中的每一个通过计算存储器中存储的数字信号来检测触摸坐标的步骤。
[0072]信号可以施加到第一和第二通道的时段的数目可以对应于将一帧中的触摸笔触摸感测时段除以第一和第二通道的数目获得的值。
[0073]信号可以施加到第一和第二通道的时段可以对应于将一巾贞中的触摸笔触摸感测时段除以第一和第二通道的数目获得的多个时段中的一些。可选地，可以在将触摸笔触摸感测时段除以第一和第二通道的数目获得的多个时段中除了信号可以施加到第一和第二通道的时段之外的其它时段中检测天线线圈的感生电动势。
[0074]根据实施方式的输入系统和使用输入系统检测触摸的方法可以具有下述有利效
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[0075]首先，实施方式可以使用用于手指触摸的电容型触摸检测的结构。因此，能够经由位于传感器面板的外区域中的天线线圈和触摸笔中的谐振电路通过谐振检测触摸。即，能够在没有辅助面板并且没有电极图案形状或接触区域的影响的情况下通过改变触摸笔的内部电路和传感器面板的外围结构来使能由电容型触摸检测实施的触摸笔触摸检测。
[0076]其次，与具有不同的用于手指触摸和触摸笔触摸的面板的构造相比，根据实施方式的输入系统能够减少生产成本并且简化制造工艺。另外，可以使用薄传感器面板作为输入系统。
[0077]第三，可以通过触摸笔中设置的谐振电路和传感器面板中设置的天线线圈之间的谐振操作来使能触摸检测。因此，与要求辅助电源的有源触摸笔相比，在触摸笔中不需要安装电池，并且能够减少根据实施方式的输入系统的生产成本。而且，能够实现轻且紧凑的触摸笔。
[0078]第四，能够由不同的驱动模块分别地检测触摸笔触摸和手指触摸。能够容易地实现触摸笔触摸的防止手掌误触并且能够因此改进触摸灵敏度的精度。
[0079]第五，在根据实施方式的触摸检测中可以使用在触摸笔与一个电极之间产生的感测电容，而不是在电容型中可以使用的彼此交叉的电极之间的互电容变化Λ。与现有技术相比，在检测触摸笔触摸中可以使用更大的感测电容值。因此，可以期待灵敏度的改进。
[0080]第六，可以基于施加到设置在传感器面板中的电极的驱动信号的同步来确定在触摸笔中设置的谐振电路的频率信号。能够容易地将辅助书写压力或特定按钮按压应用于输入系统。
[0081]第七，在检测触摸笔输入时使用的天线线圈可以定位在相对于灵敏度可能劣化的边缘区域可以形成彼此交叉的电极的有缘区域隔开的外区域中。因此，触摸笔的灵敏度可以与区域无关地保持均匀。
[0082]将如下地描述设置在有缘区域中的电容型电极的结构和由触摸笔实施的触摸。
[0083]图3是示出根据实施方式的设置在输入系统中的有源区域的结构的平面图。图4是示出图3的输入系统中根据触摸笔的存在的针对触摸笔与发送(Tx)通道之间的电容(Csx)和Tx通道与接收(Rx)通道的电容变化值的电容-位置的图。
[0084]如图3中所示，Tx和Rx通道可以是杆形状，Tx和Rx通道可以交叉布置。将参考图4描述沿着触摸笔的自由移动的图3中所示的区域中的电容变化。
[0085]图4的曲线图中所示的电容值可以被关于Tx和Rx通道的中心定义为X轴和与X轴交叉的Y轴。可以根据电容比的位置检测电容变化。如图中所示，竖直轴可以是X轴(Rx-方向)并且水平轴可以是Y轴(Tx方向)。在一个实施方式中，Y轴的坐标可以是零，并且可以仅改变X轴的坐标。
[0086]“ Δ Cm”是指根据触摸笔的存在的Tx和Rx通道之间的互电容的变化。Csx是指触摸笔与Tx通道之间的电容的分布。可以示出的是，Λ Cm可以在整个区域中大于Csx，并且Csx可以随着X轴的值接近零而以较大的程度变化。与邻近区域相比，在零附近，X轴的值可以减小而与Λ Cm值无关。因此，在灵敏度和位置检测能力方面，实施方式可以使用Csx而不是ACm作为用于检测由触摸笔实施的触摸的数据。
[0087]结果，在根据实施方式的输入系统中，可以检测触摸笔的位置并且可以使用用于检测更灵敏的Csx的方法。
[0088]图5Α至图5C是示出当在有源区域中提供电容型Tx通道和Rx通道时，在手指触摸状态和触摸笔触摸中的之前触摸状态中的电荷量的变化的图。
[0089]一般来说，附图示出了基板I上的Tx通道10和Rx通道20的交叉结构的截面图。绝缘体25可以布置在Tx通道10与Rx通道20之间的夹层上并且位于Rx通道20上且与Rx通道20相邻。如附图中所示,可以形成或省略绝缘体25或者绝缘体25可以是当基板I可以布置在显示器上时提供的空气间隙。
[0090]如图5Α中所示，当没有实施触摸时，可以发送与Tx和Rx通道之间的互电容Cm成比例的电荷(Q=CmX Vd)。[0091]如图5B中所示，当实施手指触摸时，可以由手指传送传送到Tx通道的预定量的电荷并且可以减少转移到Rx通道的电荷的量。即，可以将Tx和Rx之间的互电容从Cm减小到Cm’并且可以减小电荷Q’ Cm’ XVd。互电容Λ Cm的变化可以被定义为能够用作与触摸灵敏度相关的指示符的Δ Cm=Cm-Cm?。
[0092]如图5C中所示，即使当通过电容型检测方法检测由触摸笔实施的触摸(驱动电压Vd可以被施加到每个Tx通道，并且可以检测丢弃到Rx通道的电荷的量)时，触摸笔处理中的触摸笔与传感器面板直接接触的尖端的面积以及触摸灵敏度(ACm)可以小于手指触摸的情况。因此，坐标提取的精确度可以被劣化。
[0093]换言之，使用无源笔作为导电输入装置(其不具有任何内部装置)的电容型检测方法由于触摸笔的顶部具有小于手指的接触面积而可能具有问题。这样的问题包括坐标提取准确性的劣化、触摸灵敏度的劣化等等。
[0094]因此，无源触摸笔由于无源触摸笔的尖端大小相对较小而具有问题。这样的问题包括坐标提取准确性的劣化、当可以通过同一电容方法实现手指触摸和触摸笔输入时产生的手掌误触等等。另外，Tx和Rx通道形成与显示驱动信号耦合的电容，仅引起了对于触摸感测信号的显示噪声影响的问题。无源触摸笔不能将辅助信号发送给传感器，并且其具有难以实现书写压力检测或特殊按钮功能的问题。[0095]根据实施方式的输入系统可以使用由用于手指触摸的传感器面板的电容型结构。为了检测触摸笔触摸，触摸笔可以实现为没有电池的有源型。下面将描述包括设置在传感器面板的外部以通过与触摸笔同步来驱动的天线线圈的输入系统以及使用输入系统进行检测的方法。
[0096]图6是根据实施方式的输入系统的电路图。图7Α是不出图6的对应于触摸笔的区域的电路图。
[0097]如图6中所示，根据实施方式的输入系统可以具有触摸笔100、包括触摸传感器200和天线400的传感器面板、触摸控制器300和触摸笔接地500。
[0098]触摸传感器200可以包括彼此交叉的多个第一通道(Tx)和第二通道(Rx)。触摸传感器200可以定位于对应于传感器面板(例如参见图10中的附图标记201)的中心的有源区域中。天线400可以围绕位于传感器面板中的有缘区域的外部。可以形成两端彼此隔开的天线线圈410。
[0099]触摸笔100可以具有彼此分离的第一线圈(LI) 140和第二线圈(L2) 120、可以串行连接到第二线圈120的谐振电容器(C2)110和开关(SW)130以及连接到第一线圈140的导电尖端101 (参见图7B)。
[0100]当触摸笔100与传感器面板接触时，天线线圈400可以用作第三线圈(L3)410。同时，触摸笔100可以连接到触摸笔接地500以稳定触摸笔的内部电路。形成在传感器面板和第一和第二通道(Tx和Rx)的外部的天线线圈410可以连接到触摸控制器500，以由触摸控制器500控制。
[0101]此外，当触摸笔100触摸传感器面板(例如，参见图10的附图标记201)的面时，天线线圈410可以通过天线线圈410与第二线圈(L2) 120之间的互感(M23)或者天线线圈(L3)410与第一线圈(LI) 140之间的互感接收设置在触摸笔100中的第二线圈(L2)中的谐振的电感信号。[0102]在一个示例中，天线线圈410可以形成为围绕传感器面板的外部并且焊盘可以分别设置在天线线圈的两端以将天线线圈410连接到触摸控制器300。
[0103]此外，触摸控制器300可以具有连接到天线线圈以放大由天线线圈410的两端接收的电压差的放大器310、连接到放大器310以滤波噪声的滤波器单元(AFE)320、连接到滤波器单元320以将模拟信号转换为数字信号的转换器(ADC)330、连接到转换器以通过收集数字信号提取坐标的信号处理器340以及被构造为生成施加到设置在传感器中的每个通道的信号。 [0104]当触摸笔100触摸传感器面板200时，设置在触摸笔100中的开关(SW) 130可以闭合并且第二线圈(L2) 120和谐振电容器(C2) 110可以形成闭合谐振电路。
[0105]由驱动信号生成器305施加到每个通道的信号可以施加与闭合电路中的谐振频率相同频率的方波或正弦波。施加到每个通道的信号可以是AC电压并且具有其波形与所施加的信号类似的信号形状或者其波形随着时间变得越来越大的信号形状。
[0106]同时，触摸笔接地500可以是连接在触摸笔100与用户之间的导线或者连接在触摸笔100与传感器面板201之间的导线。电容“Ch”510表示当触摸笔100与用户接触时用户可以用作电介质并且在触摸笔100与接地端子之间可以生成触摸笔接地的电容量。
[0107]设置在电容笔中的每个第一线圈(LI) 14和每个第二线圈(L2) 120可以经由沿着触摸笔100的内轴的磁芯(例如，参见图7B的附图标记135)耦合为第一互感(M12)。
[0108]同时，第二线圈(L2) 120和谐振电容器(C2) 110可以被构造为具有适合于生成电磁谐振的值和经由由传感器面板中具有彼此交叉的第一和第二面板(Tx/Rx)的触摸传感器200电容耦合的感测电容器(Csx) 250输入的信号的频率。谐振频率具有f=l/[2 31 X (L2XC2)~0.5])的条件。感测电容器(Csx) 250可以不是具有物理电路构造的装置，而是在触摸笔100的尖端与传感器面板201之间的接触位置处生成的电容耦合的虚拟
>j-U ρ?α装直。
[0109]此外，在触摸笔100中产生的电磁谐振中产生的磁信号可以在第一线圈(LI) 140或第二线圈(L2) 120与对应于天线线圈的第三线圈(L3) 410之间生成感生电动势，第一线圈(LI) 140或第二线圈(L2) 120与传感器面板201中形成的天线线圈(L3) 410形成第二电感(Μ13或Μ23)。这样的感生电动势可以由被构造为放大天线线圈410的两端之间的电压差的放大器310放大。放大后的感生电动势可以通过设置有滤波器等等以滤波噪声的滤波器单元(模拟前端；AFE)320并且可以由其后的转换器(模数转换器ADC)330转换为数字信号。转换后的数字信号可以具有由信号处理器(数字信号处理器DSP) 340基于适合的算法提取的坐标并且与提取的坐标关联的数据等等可以被发送给主机系统。
[0110]同时，设置在触摸笔100中的第一线圈(LI) 140的末端可以连接到触摸笔尖端的顶部并且另一端可以连接到触摸笔的导电主体(例如，参见图7B的附图标记150)并且接地。导电主体可以由导电材料形成。可选地，当用户可以作为接地500时，第一线圈的另一端可以连接到对应于人体的触摸笔接地电容器(Ch510)。
[0111]图7B是结构性地示出根据实施方式的图6的触摸笔的图。
[0112]如图7B中所示，根据实施方式的触摸笔100可以具有交替地围绕磁芯135缠绕的第一线圈(LI) 140和第二线圈(L2) 120。
[0113]第一线圈(Ll)140和第二线圈(L2)120可以围绕位于触摸笔100的轴向方向的磁芯135缠绕。在一个示例中，轴向方向可以是对应于X-Y-Z坐标系中的Z轴的触摸笔的长度方向。
[0114]触摸笔100的导电触摸笔筒150可以包括第一线圈(LI) 140、第二线圈(L2) 120、谐振电容器(C2) 110和磁芯135。此外，导电触摸笔筒150可以具有允许导电尖端101部分地从其突出的孔。
[0115]导电尖端101可以与导电触摸笔筒150绝缘。为了进行绝缘，可以在孔附近设置绝缘悬浮单元(未示出)以围绕导电尖端101。
[0116]在一个示例中，导电触摸笔筒150可以连接到上述触摸笔接地500。
[0117]开关(SW) 130可以由弹簧或弹性橡胶形成。为了相对于导电尖端101保持绝缘，开关(SW) 130可以包括第一绝缘膜。第一绝缘膜可以布置在导电尖端101和开关(SW)之间。而且，开关130可以通过当导电尖端101按压传感器面板时施加的压力来操作。换言之，当导电尖端101以预定压力或更大的压力来按压传感器面板时，开关130可以闭合以使得谐振电路形成闭合电路。
[0118]开关(SW) 130可以连接到第二线圈(L2) 120，并且第二绝缘膜107可以布置在开关(SW) 130和磁芯135之间以将开关(SW) 130与磁芯135绝缘。
[0119]第二线圈(L2) 120的末端可以连接到导电尖端101，并且其另一端可以连接到导电触摸笔筒150的触摸笔筒接地125。
[0120]将如下地描述触摸笔的操作。
[0121]可以通过传感器面板201和可以电连接到第一线圈LI (140)的导电尖端101之间的电容耦合来使能触摸检测。当开关130闭合时，谐振电容器110和第二线圈L2 (120)可以星辰个写真电路，并且该谐振电路可以通过第一线圈LI与第二线圈L2之间的磁耦合(互感)由第一线圈LI驱动。在第二线圈中产生的电磁谐振可以将与谐振的强度成比例的电磁场(信号)发送给天线线圈410 (第三线圈L3)，其中由发送的电磁场(信号)感生电动势。换言之，第二线圈L2中的电磁谐振器可以经由第二线圈L2与天线线圈410之间的磁率禹合在天线线圈410中感生电动势。
[0122]作为示例，第一线圈(LI) 140的末端可以电容耦合到传感器面板的触摸传感器(例如，参见图6的附图标记200)，以形成感测电容器(Csx) 250。
[0123]因此，来自触摸传感器的每个通道的输入信号可以经由Csx驱动第一线圈(LI)140并且可以经由将磁耦合的第一互感(M12)驱动具有第二线圈(L2) 120和谐振电容器(C2) 110的谐振电路。
[0124]电路可以被构造为使得从驱动信号生成器305输入到触摸传感器200的每个通道(Tx/Rx)的信号的频率与由第二线圈(L2) 120和谐振电容器(C2) 110构成的电磁谐振频率相同。在一个示例中，信号强度可以随着时间通过电磁谐振而增加。在该情况下，第一线圈(LD140的另一端可以经由由与触摸笔的导电触摸笔筒150接触的人体或主体构成的接地电容器(Ch510)接地。
[0125]开关(SW) 130可以在导电尖端101被按压到传感器面板的面时闭合。当开关130闭合时，可以生成电磁谐振以使能触摸笔的输入感测。换言之，除非触摸笔被按下，否则可以不驱动触摸笔以避免错误。即使当触摸笔闭合但是没有触摸时，也不驱动触摸面板。在电磁谐振中生成的磁信号可以发送给位于传感器面板的外部的天线线圈410并且可以用作第三线圈(L3) 410。天线线圈410两端之间的电压差可以由触摸控制器300来感测。
[0126]当触摸笔100触摸传感器面板面(例如，参见图10的附图标记201)时，可以试试感测电容器(Csx)250的生成和经由触摸笔的主体的接地。这时，经由设置在触摸笔100中的导电尖端施加到感测电容器(Csx) 250的信号可以发送给第一线圈(LI)。
[0127]因此，发送到第一线圈(LI)的信号可以通过第一电感(M12)发送到第二线圈(L2)。当开关(SW)闭合时，第二线圈(L2)和谐振电容器(X2)可以形成将要谐振的闭合电路。第二线圈(L2)的信号强度可以随时间增加。这时，第一互感(M12)可以使得与第二线圈(L2)相邻的第一线圈(LI)受具有增加后的强度的第二线圈(L2)影响。
[0128]设置在谐振电路中的第二线圈(L2)的磁信号可以由第二电感(M23或Ml2)感生到天线线圈。因此，可以对于每个通道执行天线线圈的感测。
[0129]图8是结构性地示出根据实施方式的图6的触摸笔的图。如图8中所示，第一线圈(Ll)140和第二线圈(L2)120可以没有交替地缠绕而是可以缠绕在不同区域。其它构造可以与上述描述相同，并且因此将省略相同构造的描述。
[0130]在图8的示例中，可以有利的是，第一线圈与第二线圈之间的寄生电容减小并且没有干扰。可选地，当寄生电容可以忽略时，可以选择图7B的结构。当寄生电容可能使得触摸灵敏度的准确性劣化时，可以选择图8的结构。
[0131]图9A和图9B是示出根据实施方式的输入系统中的连接方法的不同实施方式的图。
[0132]图9A示出了如上所述由触摸笔100的导电触摸笔筒150与人体进行的接地。如图9A中所示，在人体(用户)使能接地的示例中，其中安装有传感器面板201的显示装置2000可以经由Cbl和Cb2的电容耦合。如果用户用手握持显示装置2000，则经由另一手或主体可以更强地耦合Cb2。因此，可以形成闭合电路以发送AC信号。
[0133]同时，显示装置2000可以是传感器面板201可以安装到的显示面板。这样的显示面板中的每一个可以包括液晶显示面板、有机发光显示面板、等离子显示面板、量子点显示面板、电泳显示面板等等。这样的面板可以包括光源，并且面板可以进一步包括容纳光源的辅助壳单元。
[0134]传感器面板201可以在阵列处理中布置在显示装置2000上或者可以形成在显示装置2000的面板面上。可选地，传感器面板201可以形成在面板中。
[0135]即使当实现无线触摸笔时，图9A中所示的构造可以实现由人体实施的接地。
[0136]图9B示出了经由导线170直接连接到具有传感器面板201的显示装置2000的触摸控制器以使能触摸笔的接地。在该示例中，触摸笔100和传感器面板210可以经由导线170物理地彼此连接。
[0137]图10是示出根据实施方式的输入系统的触摸传感器面板的平面图。
[0138]如图10中所示，根据实施方式的输入系统的传感器面板201可以包括有源区域和外区域。多个第一和第二通道(Tx/Rx) 210和220可以形成为杆形状。彼此交叉第一通道(Tx)和第二通道可以布置在有源区域中。可选地，附图中示出的通道的杆形状能够变化为电容类型的另一图案。例如，通道的形状可以是菱形图案或者多边形图案。在一些示例中，为了触摸笔的准确性，根据实施方式的输入系统可以关于中心在所有方向上具有对称形状。这些示例都是非限制性的。[0139]天线线圈可以形成在传感器面板201的外区域中以接收从触摸笔100中形成的谐振电路生成的电磁信号。天线线圈410可以形成为大于其中可以基本上使能触摸笔输入并且可以执行坐标提取的有源触摸区域。这可以解决当使用触摸笔100检测触摸时坐标提取的准确性在传感器面板201的边缘区域中由于通道的非对称性导致的劣化。
[0140]同时，天线线圈410可以是能够减小EMF (电动势)的第三线圈并且可以包括具有物理形状的辅助磁芯。在该情况下，天线线圈410可以是可以经由触摸笔和天线线圈之间的空气芯操作的线圈。
[0141]优选的是，第一和第二通道(Tx和Rx)210和220中的每一个可以由透明电极形成以在显示装置中透射光。手指触摸时段的第一通道(Tx) 210可以被构造为施加驱动信号。第二通道(Rx) 220可以用于接收检测信号。第一和第二通道(Tx和Rx) 210和220可以经由设置在传感器面板201的边缘区域中的焊盘230和路由线225彼此电连接。
[0142]与设置在传感器面板210的边缘区域中的焊盘230并行形成的天线线圈焊盘240可以形成在天线线圈410的每个末端中。可以由触摸控制器检测天线线圈焊盘240之间的电压差。
[0143]同时，可以在单个处理中一起形成天线线圈410和路由线225。或者，为了改进天线线圈410的电磁感生特性,可以在传感器面板100中进一步提供与天线线圈410接触的平面片形状的磁芯。
[0144]图11是示出根据实施方式的输入系统中的驱动帧的方法的图。
[0145]如图11中所示，根据实施方式的输入系统可以根据用于触摸笔触摸检测和用于手指触摸检测的时间划分来驱动第一帧。用于触摸笔触摸检测的帧时段和用于手指触摸检测的帧时段可以交替。
[0146]例如，当第一帧时段为5-10ms时，帧率为100_200Hz。可以通过将第一帧时段划分为用于触摸笔触摸检测的触摸笔触摸检测帧时段和用于手指触摸检测的手指触摸检测帧时段来计算帧率。可选地，可以在第一帧中将用于触摸笔触摸检测的时间或者用于手指触摸检测的时间调整为更长。
[0147]同时，当检测到触摸笔输入时，第一通道(Tx)的数目和第二通道(Rx)的数目可以分别为m和η (如图10中所示)时，第一通道的m个通道Tx (I)-Tx (m)和第二通道的η个通道Rx (I) -Rx (η)可以被顺序地驱动和感测。
[0148]换言之，在用于触摸笔触摸检测的帧时段中可以顺序地驱动“m+n”个通道。因此，例如，如果“m+n”可以为50 (m+n=50)，则驱动单个通道所花费的时间可以通过将2.5ms至5ms除以50获得的50-100 μ S。
[0149]在手指触摸检测时，驱动信号可以顺序地施加到第一通道(Tx)并且可以从第二通道(Rx)感测检测信号。可以检测由触摸生成的变化并且可以检测触摸位置。相关地，在手指触摸检测中，驱动信号可以仅施加到第一通道(Tx)。因此，手指触摸检测中将驱动信号施加到每个第一通道(Tx)所花费的时间(2.5ms至5ms/m)可以长于触摸笔触摸检测中将信号施加到每个通道所花费的时间(2.5ms至5ms/ (m+n))。
[0150]在一个示例中，可以通过按时间划分触摸笔输入和手指触摸来交替地驱动用于驱动每个通道的信号波形和感测波形。
[0151]将描述触摸笔触摸检测中用于驱动和感测通道的方法。[0152]图12A和图12B是使用根据实施方式的输入系统的触摸检测方法中的触摸传感器面板和触摸笔的每个组件的检测波形的谱图。
[0153]如图12A和图12B中所示，将描述根据实施方式的输入系统中驱动和感测两个第一通道Tx (η)和Tx (η+1)的处理。
[0154]附图示出了通道Tx (η)和Tx (η+1)的处理。在这样的处理中，信号可以顺序地施加到Tx (I)-Tx (m)和Rx (I)-Rx (η)并且可以基于对于每个通道由天线线圈410的两端接收到的电压差执行触摸检测。
[0155]对于触摸检测，设置在导电尖端(例如，参见图7Α的附图标记101)和传感器面板210之间的感测电容器(Csx)可以与第一线圈(LI)电连接。之后，开关(SW)可以闭合以在第二线圈(L2)与谐振电容器(C2)之间形成谐振电路。可以通过第二线圈(L2)或第一线圈(LI)和天线线圈之间的第二互感(Μ23或Μ13)由天线线圈410接收电磁谐振感生电动势。
[0156]同时，施加到第一和第二通道Tx (I)-Tx (m)和Rx (I)-Rx (η)中的每一个的信号可以是与谐振电路中的谐振频率相同频率的方波或正弦波。
[0157]触摸笔可以通过在传感器板面上触摸触摸笔来接地到传感器面板的面。在一个示例中，可以通过直接接触导电主体的用户或者通过经由导线将导电主体与传感器面板连接来执行接地。
[0158]如图12Α中所示，当驱动Tx (η)通道时，预定波形或正弦形式的信号可以在Tl时间通过触摸控制器施加到Tx (η)通道。在Ts时间段内没有信号可以施加到Tx (η)通道并且只有由电路和天线线圈接收到的信号可以被感测到。
[0159]即，当信号(例如，方波或正弦波)被施加到Τχ(η)通道时，由耦合在Tx通道和导电尖端之间的电容感测的感测电容器(Csx)可以在时间Ts中形成在触摸笔的第一线圈(LI)中。当触摸笔触摸传感器面板面时，可以形成感测电容器(Csx)与导电尖端之间的电连接并且波形可以同步到第一线圈以形成弱波形。可以生成第一线圈与第二线圈之间的耦合并且可以形成第一互感(Μ12)，仅为了驱动第二线圈。例如，第二线圈(L2)的波形可以在Tl时间段内随着时间的流逝而变得更大。因此，可以经由在闭合电路的谐振电路内串行连接的谐振频率与谐振电容器(C2)生成电磁谐振，并且幅值可以随着时间而增加。
[0160]另外，当触摸笔触摸传感器面板时，第一线圈(LI)或第二线圈(L2)可以通过传感器面板内的天线线圈和第二互感(Μ13或Μ23)耦合。因此，天线线圈可以感测由谐振的触摸笔生成的电磁信号。
[0161]天线线圈可以在检测由天线线圈接收到的电压差的步骤、放大电压差的步骤、滤波来自放大后的电压差的噪声的步骤、将滤波了噪声的放大后的电压差的模拟信号转换为数字信号的步骤以及将数字信号存储在存储器中的步骤中存储与关于对应于通道的天线线圈的两端的电压差的信号强度关联的数字数据。
[0162]因此，如图12Β中所示，驱动信号可以被施加到Tx (η+1)个通道，并且通过上述方法检测触摸。与信号的大小成比例的数字数据可以存储在存储器中。
[0163]当通过上述处理收集与一帧的每个通道的信号强度关联的数字数据时，可以由信号处理器提取触摸笔可能位于的位置的坐标。
[0164]同时，在触摸笔的信号施加时段可以设置为如附图中所示的Tl以额外地确保充分的触摸检测时段。或者，在Τ1+Τ2时段中，可以同时实施信号施加和触摸检测。上述示例中的每一个可以具有优点和缺点。例如，如果信号接收时段为T1+T2，则接收信号所花费的时间会变长，并且测量的信号的准确性也不能够预计为得到改进。然而，对于Tl时间，可以驱动Tx或Rx通道并且由Tx和Rx通道构成的寄生线圈可以生成磁信号并且这样的信号可以是对于天线线圈的噪声的元素。这样的噪声能够与在设置在触摸笔中的谐振电路中的信号一起由天线线圈接收。
[0165]因此，如果由于由寄生线圈引起的磁场干涉而使得难以准确地检测触摸，则可以仅在T2时段中执行由触摸笔的谐振信号检测使能的触摸检测。在该示例中，在Tl时间可以不接收谐振信号并且信号接收时间和数据准确性可能会被劣化。然而，有利的是，磁性噪声不会有利的天线线圈。
[0166]同时，可以经由模拟证明可以在输入系统中执行触摸笔触摸检测。
[0167]图13A是示出输入系统中的信号强度的实验部分的图。图13B是示出根据X轴移动产生的电容变化Csx的模拟。
[0168]如图13A中所示，触摸笔100可以位于O处并且可以仅改变X轴的坐标。在该示例中，在图13B中可以模拟触摸笔的导电尖端与Tx (η)和Tx (η+1)通道之间的感测电容器的电容值(Csx)。
[0169]可以示出的是，感测电容器的电容值(Csx)可以在Tx通道的中心处为最大并且可以随着远离中心而减小。
[0170]同时，当触摸笔100位于Tx (η)和Tx (η+1)的中间时,感测电容值(Csx (η))可以与用于Tx (η+1)的感测电容值Csx (η+1)相同。换言之，Csx (n) =Csx (η+1)。
[0171]如果触摸笔距离Tx (η+1)比距离Tx (η)更近，则可以示出的是，耦合到Tx (η)的感测电容值Csx (η)大于f禹合到Tx (η+1)的感测电容值。换言之，Csx (n)〈Csx (η+1)。因此，与这样的耦合感测电容值成比例的信号可以分别生成给Tx信号，并且可以基于信号在提取触摸笔的位置时使用的信号强度关联的模拟数据。
[0172]图14Α是设置在输入系统中的触摸传感器面板以及设置在触摸传感器面板中的天线线圈的图。图14Β是当触摸笔沿着图14Α的X轴移动时产生的互感的图。
[0173]如图14中所示，传感器面板210的中心可以是O (零)并且水平轴可以定义为X轴并且竖直轴可以定义为Y轴。当沿着X轴移动触摸笔100时，在用于生成磁信号的第二线圈(L2)与传感器面板210中的接收磁信号的天线线圈410 (L3)之间可以如下地模拟互感(Μ23)。如图14Β中所示，可以在天线线圈的中心区域(例如，有源区域)中在0.5A/U-1.5Α/U的范围内较小地改变互感Μ23。互感Μ23可以在边缘区域附近突然下降，这可以称为“边缘效应”。在一个示例中，其中可以基本上布置第一和第二通道的有源区域可可以位于其中当从O点远离时互感可以增加的区域中。在一个示例中，有缘区域可以被设计为形成在防止边缘效应的区域中。
[0174]图15Α是示出根据实施方式的输入系统的触摸笔的A-C位置的位置状态的图。图15Β是在图15Α的触摸笔的A-C位置中的每一个处检测到的信号波形的图。
[0175]如图15Α中所示，当触摸笔沿着X轴(图中的竖直方向)位于Α、B、C位置时，驱动信号可以施加到Tx (η)通道并且在图15Β中示出由天线线圈感测到的信号波形。
[0176]感测到的信号的波形可以在触摸笔位于出Tx (η)的中心的其中可以施加驱动信号位置Α。当在作为与相邻的Tx (n-Ι)通道的边界区域的B位置时，波形具有中大小。波形可以在对应于Tx (n-Ι)的中间的C位置最弱。因此，感测后的信号的波形可以随着触摸笔靠近可以同时施加驱动信号的通道而变大，并且波形可以随着远离可以基本山施加驱动信号的通道而变小。因此，波形在实质触摸的位置处的最大。
[0177]用于每个信道的模拟信号强度可以由触摸控制器的ADC转换器330 (图6)转换为数字数据。之后，信号处理器DSP340 (图6)可以将适合的算法施加到数字数据以提取触摸笔输入的坐标。
[0178]换言之，可以检测具有最大波形的通道以实质地检查触摸笔。
[0179]根据实施方式的输入系统和使用输入系统分离方法可以具有下述优点。
[0180]与具有分别用于第一触摸和触摸屏的面板的系统相比，能够减少输入系统的生产成本并且能够简化制造处理。而且，能够实现薄传感器面板作为输入系统。
[0181]此外，设置在触摸笔中的谐振电路与传感器面板的天线线圈之间的谐振可以使能触摸检测，而不要求触摸笔中的任何电池。与现有技术相比，要求辅助电力供给的享有技术的有源触摸笔相比，能够减少输入系统的触摸笔，以减少生产成本。而且，能够实现更小且更轻的触摸笔。
[0182]此外，能够分别通过不同驱动模块可区分地检测触摸笔输入和手指输入，以有利于触摸笔触摸中的手掌拒绝并且因此改进了触摸灵敏度的准确性。
[0183]在触摸笔与一个电极之间生成的感测电容(Csx)可以在检测节点中使用，而不是电容型使用的交叉电极之间的互感。在检测触摸笔触摸时可以使用较大感测电容使得可以改进灵敏度。
[0184]同时，设置在触摸笔中的谐振电路的频率信号可以通过下述方式来确定:通过同步施加到传感器面板中的电极(通道)。能够容易地将辅助书写压力或者空间按钮推动应用于实施方式。
[0185]此外，在检测触摸笔触摸时使用的天线线圈可以位于与可以相对于灵敏度可能劣化的边缘区域形成彼此交叉的有源区域隔开的外区域中。因此，不管区域如何，触摸笔的灵敏度能够被均匀地保持。
[0186]对于本领域技术人员来说显而易见的是，在不偏离本发明的精神或范围的情况下能够在本发明中进行各种修改和变化。因此，本发明意在涵盖本发明的修改和变化，只要它们落入所附权利要求及其等同物的范围内即可。
[0187]上面已经描述了多个示例，否则，其将理解为可以进行各种修改。例如，如果按不同的顺序执行上述技术和/或如果以不同的方式组合所描述的系统、架构、装置或电路中的组件和/或由其它组件或其等价物来替换或补充。因此，在下面的权利要求的范围内其它实施方式也是可能的。
【权利要求】
1.一种输入系统，所述输入系统包括:传感器面板，所述传感器面板包括彼此交叉的第一通道和第二通道；触摸笔，所述触摸笔包括:彼此分离的第一线圈和第二线圈；与所述第二线圈串联连接的谐振电容器和开关；以及与所述第一线圈连接的导电尖端；触摸笔接地，所述触摸笔接地连接到所述触摸笔；天线线圈，所述天线线圈形成在所述传感器面板的外区域中；以及触摸控制器，所述触摸控制器连接到所述第一通道和所述第二通道以及所述天线线圈。
2.根据权利要求1所述的输入系统，其中，所述第一线圈和所述第二线圈围绕位于所述触摸笔的轴向方向的磁芯缠绕。
3.根据权利要求2所述的输入系统，其中:所述第一线圈和所述第二线圈、所述谐振电容器和所述磁芯设置在所述触摸笔中；并且导电主体设置在所述触摸笔中，并且所述导电主体包括孔，所述导电尖端通过所述孔部分地突出。`
4.根据权利要求3所述的输入系统，其中，所述导电主体连接到所述触摸笔接地。
5.根据权利要求3所述的输入系统，其中，所述开关由弹性橡胶形成并且与所述导电尖端绝缘，从而通过施加到所述导电尖端的压力来进行操作。
6.根据权利要求5所述的输入系统，其中，所述开关连接到所述第二线圈并且与所述磁芯绝缘。
7.根据权利要求3所述的输入系统，其中，所述第一线圈的一端部连接到所述导电尖端并且所述第一线圈的另一端部连接到所述导电主体。
8.根据权利要求3所述的输入系统，其中，当所述触摸笔触摸所述传感器面板的面时，所述天线线圈接收从设置在所述触摸笔中的所述第二线圈谐振的感应信号。
9.根据权利要求8所述的输入系统，其中:所述天线线圈形成为围绕所述传感器面板的外区域；并且焊盘分别设置在所述天线线圈的两个端部，并且连接到所述触摸控制器。
10.根据权利要求8所述的输入系统，其中，所述触摸笔接地包括:与所述导电主体接触的用户；或者连接在所述导电主体与所述传感器面板之间的导线。
11.根据权利要求1所述的输入系统，其中，所述触摸控制器包括:放大器，所述放大器连接到所述天线线圈并且被构造为放大由所述天线线圈的端部接收的电压的差；滤波器单元，所述滤波器单元连接到所述放大器并且被构造为对噪声进行滤波；转换器，所述转换器连接到所述滤波器单元并且被构造为将模拟信号转换为数字信号;信号处理器，所述信号处理器连接到所述转换器并且被构造为通过收集所述数字信号来提取坐标；以及驱动信号生成器，所述驱动信号生成器被构造为生成施加到设置在所述传感器中的每个通道的信号。
12.根据权利要求11所述的输入系统，其中，当所述触摸笔触摸所述传感器面板时，所述开关闭合并且所述第二线圈和所述谐振电容器形成闭合电路。
13.根据权利要求12所述的输入系统，其中，由驱动信号生成器施加到每个通道的信号施加与所述闭合电路中的谐振频率相同频率的方波或正弦波。
14.一种使用输入系统检测触摸的方法，所述输入系统包括:传感器面板，所述传感器面板包括彼此交叉的第一通道和第二通道；触摸笔，所述触摸笔包括:彼此分离的第一线圈和第二线圈、与所述第二线圈串联连接的谐振电容器和开关以及与所述第一线圈连接的导电尖端；天线线圈，所述天线线圈形成在所述传感器面板的外区域中，所述方法包括:基于时间对于每帧划分手指触摸感测和触摸笔触摸感测。
15.根据权利要求14所述的检测触摸的方法，所述方法进一步包括:通过将信号顺序地施加到所述第一通道和所述第二通道来使能所述触摸笔触摸感测；以及 对于每个驱动通道，根据由所述天线线圈的两个端部接收的电压差检测触摸。
16.根据权利要求14所述的检测触摸的方法，其中:通过所述传感器面板与电连接到所述第一线圈的所述导电尖端之间的电容耦合来使能所述触摸检测；当所述开关闭合时，谐振电容器和所述第二线圈形成谐振电路；通过所述第一线圈与所述第二线圈之间的磁耦合由所述第一线圈驱动所述谐振电路;并且在所述第二线圈中生成的电磁谐振将与谐振的强度成比例的电磁场发送到所述天线线圈。
17.根据权利要求15所述的检测触摸的方法，其中，由所述驱动信号生成器施加到每个通道的信号施加与所述闭合电路中的谐振频率相同频率的方波或正弦波。
18.根据权利要求14所述的检测触摸的方法，其中:所述第一线圈和所述第二线圈、所述谐振电容器和所述磁芯设置在所述触摸笔中；在所述触摸笔中进一步设置有导电主体，并且所述导电主体包括孔，所述导电尖端通过所述孔部分地突出；并且所述第一线圈的另一端连接到所述导电主体。
19.根据权利要求14所述的检测触摸的方法，其中，当用户将所述触摸笔触摸在所述传感器面板的面上时由所述用户实施接地。
20.根据权利要求19所述的检测触摸的方法，其中，由所述用户对所述导电主体的直接接触实施接地。
21.根据权利要求18所述的检测触摸的方法，其中:所述导电主体经由导线连接到所述传感器面板；并且所述导线连接到设置在所述传感器面板中的接地端子。
22.根据权利要求14所述的检测触摸的方法，其中，所述天线线圈以及所述第一通道和所述第二通道分别包括焊盘以通过触摸控制器彼此连接，从而通过电压检测和信号施加来使能触摸检测。
23.根据权利要求22所述的检测触摸的方法，其中，由所述触摸控制器顺序地对于所述第一通道和所述第二通道实施的所述触摸检测包括:检测由所述天线线圈接收的电压差；放大所述电压差；对来自放大后的电压差的噪声进行滤波；将噪声已经被滤波的放大后的电压差的模拟信号转换为数字信号；将所述数字信号存储在所述存储器中；以及对于所述第一通道和所述第二通道中的每一个，通过计算存储在所述存储器中的所述数字信号来检测触摸坐标。
24.根据权利要求23所述的检测触摸的方法，其中，信号施加到所述第一通道和所述第二通道中的每一个的时段对应于将一帧中的触摸笔触摸感测时段除以所述第一通道和所述第二通道的数目获得的值。
【文档编号】G06F3/044GK103593099SQ201210587575
【公开日】2014年2月19日 申请日期:2012年12月28日 优先权日:2012年8月13日
【发明者】金河中 申请人:乐金显示有限公司